Promovenda Juliette van Haren onderzocht een beter alternatief voor de huidige couveusezorg. Hierbij gebruikte ze inzichten uit de medische biologie en het industrieel ontwerpen. De nieuwe aanpak bootst de baarmoeder na en biedt op die manier vroeggeboren baby’s mogelijk betere ontwikkelingskansen. Op 13 december verdedigde ze haar proefschrift cum laude aan de faculteit Industrial Design van de Technische Universiteit Eindhoven. De studie was onderdeel van een interdisciplinair project.
Het interdisciplinair project is opgezet door artsen van het Máxima Medisch Centrum (MMC) en richt zich op het verbeteren van de zorg voor te vroeg geboren baby’s. Dankzij een Europese subsidie kwam een samenwerking tot stand tussen medische en technische disciplines. Van Haren heeft een achtergrond in zowel medische biologie als in industrieel ontwerp. Zij was daarom bij uitstek geschikt om de uitdaging via ontwerpprincipes aan te pakken.
Innovatie geboortezorg
De innovatieve, nieuwe zorgomgeving zoals Van Haren dat heeft ontwikkeld, creëert een veilige en comfortabele omgeving om de fysieke en de mentale ontwikkeling van vroeggeboren baby’s optimaal te ondersteunen. Van Haren benadrukt echter wel dat het systeem alleen is bedoeld voor medische noodsituaties. “We noemen het bewust geen kunstbaarmoeder”, legt ze uit. “Die term suggereert dat het de functie van een echte baarmoeder volledig zou overnemen, wat niet het geval is.”
Ethische vragen
Bij het project komen ook ethische vraagstukken kijken. Daarom vindt Van Haren het belangrijk om duidelijk uit te leggen wat het systeem wel en wat het niet beoogt. Zo vertelt ze dat ze zich uitsluitend richten op baby’s die tussen de 24 en 28 weken worden geboren. In Nederland ligt de wettelijke grens voor intensieve medische zorg aan vroeggeborenen bij 24 weken, mits het kind levensvatbaar is.
Ondanks de vooruitgang in de neonatale zorg kampen vroeggeborenen toch nog vaak met langdurige gezondheidsproblemen, zoals chronische longaandoeningen. Dat is de reden dat het consortium heeft gewerkt aan een concept waarbij de baby ondergedompeld blijft in een omgeving gevuld met vruchtwater. De longen worden dan niet direct aan lucht blootgesteld waardoor deze verder kunnen rijpen. Ook is het mogelijk dat de baby genoeg zuurstof en voedingsstoffen krijgt. Dat gebeurt via de navelstreng die na de geboorte wordt aangesloten op een kunstmatige placenta. Van Haren voegt toe dat ook medicatie via die route wordt toegediend.
Testen via simulaties
Omdat deze onderzochte technologie zich nog in een vroege ontwikkelingsfase bevindt, wordt het voorlopig nog niet op echte patiëntjes toegepast. In het buitenland worden dergelijke innovaties vaak getest op dieren, zoals schapen. Het consortium heeft gekozen voor een alternatieve aanpak om dierproeven zoveel mogelijk te vermijden. Zij hebben getest via simulaties. Onderzoekers van de faculteit Biomedical Engineering van de TU/e ontwikkelden hiervoor wiskundige modellen. Dit is een soort digital twins van het cardiovasculaire systeem van een foetus, inclusief het hart, de bloedvaten en andere relevante structuren.
Bij de faculteit Industrial Design zijn de fysieke patiëntensimulatoren ontworpen. Dat pakte uit als levensechte poppen die zoveel mogelijk de fysieke bouw en de lichaamsfuncties van vroeggeboren baby’s nabootsen. Met deze modellen is het mogelijk om testen uit te voeren onder gecontroleerde omstandigheden. Door de digitale en de fysieke modellen vervolgens met elkaar te koppelen, is er cruciale informatie uitgewisseld.
Een voorbeeld hiervan is het meten van het zuurstofgehalte door de fysieke simulator waarna het digitale model berekent hoe die waarden de bloeddruk beïnvloeden. Van Haren vertelt dat die berekeningen vervolgens weer worden teruggekoppeld naar de fysieke modellen om de resultaten te verfijnen. “Zo ontstaat er een feedbackloop waardoor we steeds nauwkeurigere resultaten kunnen krijgen”, aldus Van Haren.
Kunstmatige intelligentie
Een ander promovendus, Zheng Peng, heeft onlangs onderzocht hoe de zorg voor premature baby’s kan worden verbeterd via kunstmatige intelligentie (AI). In zijn onderzoek maakte Peng gebruik van bewegingsmonitoring en AI om vroegtijdige gezondheidsproblemen zoals sepsis, cerebrale parese en epilepsie te detecteren. Peng ontwikkelde nieuwe technologieën en AI-modellen die de monitoring van premature baby’s nauwkeuriger maakt en de zorg op de Neonatale Intensive Care Unit (NICU) verbetert.
In februari van dit jaar werd bekend dat het Máxima MC naar eigen zeggen het eerste ziekenhuis ter wereld is dat de vitale functies van premature baby's draadloos monitort. Daarvoor maakt het ziekenhuis gebruik van de zogenoemde Bambi Belt, een band die om de borst van de baby wordt gedragen. Het grote voordeel van deze nog relatief nieuwe oplossing is dat er geen elektroden meer op de borstkast van baby’s hoeven te worden aangebracht.
